CN107693868A - 心脏泵叶轮设计方法和叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种心脏泵叶轮设计方法和叶轮，涉及医疗设备领域。该方法先计算各种叶轮与泵的参数，然后依据计算的尺寸，绘制出初步的轴面流道，进而确定轴面流道形状；而后，选择和计算进口边叶片安放角并对轴面流线分点并画流线方格网，从而确定叶片加厚图和叶片木模图，再基于溶血剪切率指标的心脏泵叶轮水力优化最终进行叶轮才冲刷孔优化，得到满足溶血生理指标的离心式叶轮。所述叶轮由如上所述的心脏泵叶轮设计方法设计而出，包括轮基和叶片，在所述轮基上沿轴向开设有平衡孔。本发明解决了现有的心脏泵叶轮设计需要制作样机的技术问题。

Description

心脏泵叶轮设计方法和叶轮

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种心脏泵叶轮设 计方法和叶轮。

背景技术

心脏泵是协助治疗严重心衰病患者的部分或全部替代心脏泵血 功能的装置，从叶轮中血液流动方向上可分为轴流、离心、斜流等。

现有的心脏泵叶轮设计大多考虑心脏泵泵血的水力性能，结合 叶轮基地材料、表面涂层等，通过样机实验验证后的改型优化来保 证心脏泵的生理相容性。

基于此，本发明提供了一种心脏泵叶轮设计方法和叶轮以解决 上述的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种心脏泵叶轮设计方法，以解决现有 的心脏泵叶轮设计需要制作样机的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种叶轮,用于解决现有叶轮易形成 血栓的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一种心脏泵叶轮设计方法， 包括如下步骤：

步骤一，通过计算泵的比转速确定叶片形状；

步骤二，计算泵的效率；

步骤三，计算泵的轴功率和原动机功率；

步骤四，确定泵的进口直径、出口直径、进口速度、出口速度；

步骤五，确定叶轮进口直径、叶片进口出直径、叶轮出口宽度 和叶轮出口直径；

步骤六，依据步骤二到步骤四中计算的尺寸，绘制出初步的轴 面流道，进而确定轴面流道形状；

步骤七，选择和计算进口边叶片安放角；

步骤八，对轴面流线分点并画流线方格网；

步骤九，确定叶片加厚图和叶片木模图；

步骤十，基于溶血剪切率指标的心脏泵叶轮水力优化；

步骤十一，基于步骤十的优化效果，进行叶轮才冲刷孔优化。

可选的，步骤一中，泵的比转速计算公式为其中Q 为流量，H为扬程，n为转速。

可选的，步骤二中，先计算泵的

水力效率

容积效率

机械效率最终计算出

总效率η＝η_hη_mη_v。

可选的，步骤三中，泵的轴功率计算公式为

原动机功率计算公式为p_g＝K_gp/η_t，其中K_g为安全系数，η_t为原 动机效率。

可选的，步骤四中，泵的进口直径为泵的出口直径 D_d＝D_s，泵的进口速度泵的出口速度V_d＝V_s，其中，V_s为泵 的进口流速。

可选的，步骤六中，依据步骤二到步骤四中计算的尺寸，先绘 制出初步的轴面流道，然后对其进行过水断面流道检查，根据过水 断面流道检查的结果确定轴面流道形状。

可选的，步骤十中，首先进行全流道水力模型建模，然后进行 网格划分，再进行网格无关性验证，最后进行计算结果分析确定改 进方案并初步优化。

可选的，采用UG进行建模，采用ANSYS软件下的ICEM进行网 格划分。

可选的，步骤十一中，首先进行水力模型建模和网格划分，再 进行结果分析。

基于上述第二目的，本发明提供了一种叶轮,所述叶轮由如上所 述的心脏泵叶轮设计方法设计而出，包括轮基和叶片，在所述轮基 上沿轴向开设有平衡孔。

本发明提出了一种离心式心脏泵叶轮的设计优化方法及最终带 冲刷孔的优化叶轮形式，结合血液溶血的流动剪切力指标，在叶轮 水力模型设计优化中通过CFD(计算流体力学)手段，通过对心脏 泵内部流动壁面剪切力的精确捕捉与评估，不需要制作样机，实现叶轮水力型线的优化设计，在此基础上结合材料、涂层等技术，确 保心脏泵的生理相容性指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方 案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施 方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为过水断面变化曲线；

图2为轴面流道形状；

图3为轴面流道划分图；

图4为叶轮进口边及叶轮进口速度三角形；

图5为轴面流线分点；

图6为流线方格网；

图7为叶片加厚图；

图8为叶片木模图；

图9为泵的全流道三维水力模型图；

图10为叶轮模型图

图11为扬程、效率、最大切应力与网格数量的关系曲线；

图12为叶轮速度矢量图；

图13为叶轮三维流线图；

图14为泵内切应力所占百分比；

图15为叶片表面的切应力分布；

图16为优化后的心脏泵叶轮；

图17为优化后泵切应力所占的百分比；

图18为叶轮开孔之后的结构图；

图19为不同开孔的叶轮结构图；

图20为开孔后泵的几何模型图；

图21为叶轮背后间隙流线图；

图22为图18中A截面叶轮内部流线图；

图23为叶轮后盖板间隙处的壁面剪切应力图；

图24为叶轮实施例叶轮的结构示意图。

图标：1-轮基；2-叶片；3-平衡孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置 关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明 和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的 方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理 解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限 定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是 固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接， 也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可 以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

心脏泵叶轮设计方法实施例

在本实施例中提供了一种心脏泵叶轮设计方法，所述心脏泵叶 轮设计方法包括如下步骤：

步骤一，通过计算泵的比转速确定叶片形状；

步骤二，计算泵的效率；

步骤三，计算泵的轴功率和原动机功率；

步骤四，确定泵的进口直径、出口直径、进口速度、出口速度；

步骤五，确定叶轮进口直径、叶片进口出直径、叶轮出口宽度 和叶轮出口直径；

步骤六，依据步骤二到步骤四中计算的尺寸，绘制出初步的轴 面流道，进而确定轴面流道形状；

步骤七，选择和计算进口边叶片安放角；

步骤八，对轴面流线分点并画流线方格网；

步骤九，确定叶片加厚图和叶片木模图；

步骤十，基于溶血剪切率指标的心脏泵叶轮水力优化；

步骤十一，基于步骤十的优化效果，进行叶轮才冲刷孔优化。

本申请提供了一种满足溶血生理指标的离心式心脏泵叶轮标准 化优化设计流程，可以设计出满足溶血生理指标的离心式叶轮，不 需要制作样机检验。

下面提供一具体实施例以更清楚的理解设计方案。

实施例二

本专利提出了一种离心式心脏泵叶轮的设计优化方法及最终带 冲刷孔的优化叶轮形式，结合血液溶血的流动剪切力指标，在叶轮 水力模型设计优化中通过CFD(计算流体力学)手段，通过对心脏 泵内部流动壁面剪切力的精确捕捉与评估，实现叶轮水力型线的优 化设计，在此基础上结合材料、涂层等技术，确保心脏泵的生理相 容性指标。具体说明如下：

一、初始水力设计

1)比转速选择

已知左心室泵设计参数：

流量：Q＝5L/min＝0.3m/h，扬程：H＝2.5mH₂O，转速： n＝5000r/min。

计算泵的比转速：

确定设计的心脏泵属于离心式低比转速泵的范畴，叶片形状为 圆柱形叶片。

2)计算泵的效率

a)水力效率

b)容积效率

c)机械效率

d)总效率

η＝η_hη_mη_v＝0.7835×0.9657×0.9210＝0.6969

3)轴功率及原动机选择

泵的轴功率：

泵采用磁力驱动，设η_t＝1，安全系数K_g取1.2。

原动机功率：

p_g＝K_gp/η_t＝1.2×2.93＝3.52(W)

假设泵进口流速v_s＝1.1m/s，则泵的进口直径

泵出口直径D_d＝D_s，泵进口速度：

泵出口速度

V_d＝V_s＝1.06m/s

5)泵主要几何参数的计算和确定

a)叶轮进口直径D_j

取系数K₀＝3.6，则叶轮进口当量直径

叶轮进口直径：

泵的比转速较低，取系数k₁＝0.9，则叶片进口处直径 D₁＝k₁D_j＝9mm。

b)叶轮出口宽度b₂的计算

c)叶轮出口直径D₂的初步计算

6)叶轮轴面流道及叶片的绘制

根据以上计算出的几何尺寸，先用适当的直线、圆弧绘制出初 步的轴面流道，然后对其进行过水断面流道检查，流道的过水断面 变化曲线单调上升(图1)，且比较平滑，基本满足对效率与汽蚀的 要求，所以可以初步确定轴面流道形状(图2)。

在对轴面流动进行分流道时，由于所设计泵的比转速较小，所 以只需作出一条中间流线即可。先画出中间分流线，在计算分流线 两测的相切内接圆的过流面积相等，从而确定中间分流线的位置， 轴面流道划分图3。

7)进口边叶片安放角的选择和计算

如图4，通常取叶片进口角大于液流角，即β₁>β′₁。在叶轮进 口形成正冲角Δβ：Δβ＝β₁-β′₁。

设在叶轮进口处为法向进口，则v_u1a＝0。

叶片进口处的圆周速度为：

叶片进口处的轴面速度为：

其中：

其中，D是直径，λ是流动角，δ是叶片厚度，下标1表示进 口，a是图4(a)中的a点

假设入口处叶片厚度为0.5mm，λ₁＝90°。取Δβ_1i＝3°。用表1计算 进口边叶片安放角。

表1叶片进口边安放角计算表

取：β_1a＝25°,β_1b＝28°,β_1c＝35°。

8)轴面流线分点和画流线方格网

出于加工方面的考虑，采用二维叶片，因此只需按一条流线设 计叶型。以下按照中间流线进行设计，如图5。

将轴面流道中各流线进行分点后，即可在方格网中绘制对应的 流线。首先满足各流线进口处的叶片安放角，再根据流线分点图确 定叶片进口边与各流线的交点在方格网上的位置。调整叶片包角， 使中间流线的进口角、出口角延长线的交点到进出口边起始点的长 度大致相等。如图6，叶片包角取106°。

9)叶片加厚及叶片木模图

由于叶片是按后盖板设计的二维圆柱形叶片，因此只需分别向 两板间进行加厚(如图7)，为了减小排挤系数，对其叶片进口厚度 处理减小，最终叶轮叶片厚度最小厚度取0.5mm，最大厚度取1mm。 最终获得叶片木模图(如图8)。

二、基于溶血剪切率指标的心脏泵叶轮水力优化

1)全流道水力模型建模

利用上一节所设计的二维水力模型图，即图7、图8，对泵的流 道进行三维全流道建模，其中为了提供计算效率，把后盖板间隙流 体域先忽略。采用UG图形绘制心脏泵流道的三维流域图，绘制区域 包括入口段、叶轮、蜗壳以及出口段。进口管进口直径取10mm， 其长度为叶轮进口直径的大约10倍。叶轮为了便于加工，节省加工 成本和提高加工精度，采用半开式叶轮，在叶轮加工精度和装配精 度都能达到的前提下，叶片叶尖的间隙取0.2mm。如图9，图10。

2)网格划分

采用ANSYS软件下的ICEM进行网格划分。为了节省时间和提高 计算精度，进水管、出水管及压水室采用六面体网格，叶轮采用四 面体网格，并对叶片叶尖间隙、压水室隔舌等区域进行加密，以模 拟这些细节处的流动特征，各流域网格数量及质量如表2所示。

表2各流域网格数量及质量

3)网格无关性验证

由于网格的数量、大小对模拟的结果影响较大，适宜的网格数 量能在很大程度上提高计算结果的准确性，但网格数量过大又会造 成计算机资源的浪费。因此需要通过不同的网格数来进行网格的无 关性验证，本计算中采用了6种不同的网格数进行同一流量工况下 进行三维定常计算，得出的泵的扬程、效率、切应力曲线如图11所 示。

由图11可以看出，随网格数量从200万到400万，扬程和效率 分别从1.83m、53％变为1.89m、54.9％，分别变化了3.3％、3.6％， 变化量很小。这是因为泵的外特性对网格数量要求不高，200万网 格已经达到了计算要求，所以再增加网格，外特性几乎不变。但不 同网格数下最大切应力变化较大，网格数为350万时，继续增大网 格，最大切应力变化不大，开始稳定在870Pa左右。综合考虑计算 精度以及计算成本，最后采用网格总数为350万的网格进行计算。

4)边界条件及湍流模型

在进行数值模拟时，流体的物理参数按血液的参数设置：密度 设为1050kg/m，粘度系数为0.005Pa s，转速为5000r/min，流 量工况为5L/min。采用速度进口和压力出口的边界条件，并设定出 口压力为20000Pa；叶轮的水力模型区域设置为Multiple ReferenceFrame模型；压力和速度的偶合采用了SIMPLEC算法； 对流项和压力梯度项均采用二阶迎风差分格式；采用SST k-ω湍流 模型对泵的全流道区域进行模拟。

5)计算结果分析

a)泵的水力性能

离心泵进出口总压差被认为是泵的扬程，泵的效率η按以下公式 计算。

其中，g表示重力加速度，H[m]表示扬程，Q[m³/h]表示流量，M_t为扭矩，n[rpm]为转速。

上述离心泵的扬程H＝1.90m，η＝52.4％。

b)叶轮流线分布

从叶轮的速度流线图图12中可以看出，叶轮内部总体流动总体 趋势良好，血液相对速度在出口处达到最大。但在叶片出口边的吸 力面以及进口边压力面出现了局部的低速区，进口边的压力面也出 现了部分流动分离现象。若血液在该区域停留时间过长，则可能会 导致血栓的形成，并且切应力作用时间过长也会导致红细胞破裂， 产生溶血现象。

从叶轮的三维流线图(图13)中可以看出，由于叶轮叶尖间隙 的存在，在叶片压力面与吸力面存在压力差，叶片间流体会通过叶 尖间隙，从压力面流向吸力面，出现串流现象，对吸力面附近流体 流动造成扰动，从而发生能量的损耗。间隙越大，能损越多，所以 在装配精度允许的情况下，尽量缩小叶尖间隙，本项目研究中，叶 尖间隙可保持在0.2mm。

c)剪切力大小

该泵的最大切应力为1513Pa，对血液的破坏较大。但从图14 中泵整体的壁面剪切应力分析，有82％的壁面区域的剪切应力值小 于250pa，而大于1000pa区域的比例几乎为0，但尽管它所占的比 例很小，但由于1000Pa以上的切应力可导致红细胞瞬间破裂，所以它们的作用依然不可忽视。再分析如图15所示壁面剪切应力可知， 切应力较大的地方主要集中在叶片进口边附近、叶片压力面出口边 附近及叶片前端间隙处，这可能是由于血液刚进入叶轮时，撞到进 口边，速度变化梯度大所造成的，同样出口处附近是动静流域交汇面，速度梯度变化也较大，造成了剪切应力偏大。叶片缝隙处的切 应力过大也是由于速度梯度过大，因为叶片以5000rpm的转速高速 旋转，而缝隙的另一边却是静壁面，此处叶片上端面速度对间隙处 的流体速度影响较大，剪切应力相对较大。

d)改进方案

从以上对初步设计的心脏泵的过流部件进行了内部流动速度流 线分析、壁面剪切应力分布可知，需要对叶轮叶片的进出口进行优 化处理。

6)对泵进行初步优化

a)水力模型建模及划分网格

优化后叶片的三维造型如图16所示。

b)优化计算结果分析

优化后的离心式心脏泵最大切应力为851Pa，远小于优化前的 1513Pa，切应力情况有了明显改善，消除了1000Pa以上的极高切应 力区。切应力的总体分布与优化前差别不大，但叶片进出口处的切 应力明显减小。由如图17所示的切应力分布图上可以看出，心脏泵 内低切应力(小于250Pa)的百分比并未有明显改变，依然为82％ 左右。中等应力值区(250～500Pa)的比例有微小提升，大约上升了 3％，而高应力区(高于500Pa)所占比例的下降值约等于中等应力 值区百分比的上升值。以上数据说明，上述优化对心脏泵内局部的极高切应力改善明显，左心室泵的最大切应力大幅减小。但中等切 应力的区域并未由于以上的优化措施而降低切应力，或者降幅很小， 局部高切应力改善明显。

三、叶轮冲涮孔优化

在本项目研究中，所设计研究的血液泵的叶轮尺寸较小，当叶 轮在旋转时会产生轴向推力，可能使叶轮发生轴向窜动，从而导致 叶轮前端间隙的尺寸变化、性能不稳定，所以必须在叶轮上加孔以 平衡轴向力。此外，叶轮开孔还有冲涮后盖板间隙处滞留的血液作用，从而避免了血栓产生。叶轮开孔之后的结构如图18：

1)建模及划分网格

为了弄清叶轮开孔对后盖板与泵壳之间间隙流动的机理，对比 三种不同开孔数目时叶轮内部流动特性和水力性能，在保证叶轮几 何参数不变的情况下，分别以对称的方式布置了2个(图19)和4 个(图19)孔，孔径为2mm。

开孔后泵的几何模型如图20所示。

水力模型的计算域主要分为5个部分：进口管、叶轮、孔、压 水室和叶轮后盖板与泵壳之间的间隙。

网格采用四面体和六面体网格相结合，其中叶轮流域采用四面 体网格，其余流域均采用六面体网格。对于叶轮背后间隙和冲涮孔 作为重点的计算模拟研究对象，对其区域进行了网格细化处理，全 流道区域的总网格数为580万。

2)结果及分析

对三个叶轮在流量工况点5L/min进行水力性能的对比分析如 表3所示。

表3叶轮的水力性能

从表中可知，与无孔叶轮的水力性能对比，叶轮带孔时泵的扬 程降低、效率下降、轴向力减小。从模拟的结果看，叶轮开2或4 个孔时泵的扬程均满足设计要求，而4孔叶轮的效率仅比2孔叶轮 的情况低1.5％，说明孔数目的多少对水力效率的影响不大。但是4 孔叶轮的轴向推力降低到无孔叶轮的1/2，这大大增加了轴承运行 的安全度。由水力性能分析可知，在加工叶轮时选择4孔是合适的。

叶轮后盖板与泵壳之间的间隙流道内断面B的速度场如图21所 示，(a)、(b)、(c)分别为带有2孔、4孔和无孔的流场图，结果 显示，带孔时，血液会由叶轮的背后间隙通过孔流回到叶轮进口， 此流动加快了血液在叶轮背后间隙的径向速度，使血液能快速流出 叶轮的背后间隙，而不在此处过多停留，避免形成血栓。而无平衡 孔的叶轮泵模型叶轮后盖板间隙处虽流动顺畅，但是速度很低，血 液流动速度较慢，有形成血栓的可能。4孔叶轮时的径向速度要大 于2孔的径向速度，血液能较快的流出泵外。

叶轮内部断面A的速度场如图22所示。(a)、(b)、(c)分别为 带2个、4个孔和无孔的相对速度流线图。带孔的叶轮，其内部流 动在孔附近速度梯度较大，与无孔的叶轮内部流场速度梯度对比， 可知通过孔的流量会导致孔附近流场速度变大，叶片吸力面的速度 增大，4个孔附近的流场速度变化比2个的变化更明显。

从图23的叶轮后盖板间隙的壁面剪切应力图分析，剪切应力在 孔周围有局部增大，带2个孔和4个孔的应力变化值规律相同。此 外，无论是否开孔，叶轮外缘的剪切应力没有明显的变化。

3)结论

a)与无孔的叶轮相比，开孔叶轮后盖板间隙处流体流动的速度 变快，但同时泵的水力效率降低。开孔数量变化对叶轮水力效率的 影响不大，但可显著减小轴向推力，这对于减小转子的轴向窜动有 很大的意义。

b)叶轮开孔后，叶轮后盖板与泵壳之间的间隙流道内的流体流 动速度增大，有利于间隙处的流体顺畅的通过叶轮背后间隙，这大 大减小了形成血栓的可能。

c)孔附近的壁面剪切应力在孔小范围附近有所增大，但对范围 较小，叶轮外缘的剪切应力变化不大。

通过在叶轮上开孔，可以降低心脏泵溶血和产生血栓的可能性。 所以，应对所设计的血液泵叶轮进行开孔设计。

叶轮实施例

如图24所示，该实施例提供了一种叶轮，所述叶轮由如上所述 的心脏泵叶轮设计方法设计而出，包括轮基1和叶片2，在所述轮 基1上沿轴向开设有平衡孔3。

依照上述方法设计出的叶轮，满足溶血生理指标，不易产生血 栓。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记 载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本 发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，通过计算泵的比转速确定叶片形状；

步骤二，计算泵的效率；

步骤三，计算泵的轴功率和原动机功率；

步骤四，确定泵的进口直径、出口直径、进口速度、出口速度；

步骤五，确定叶轮进口直径、叶片进口出直径、叶轮出口宽度和叶轮出口直径；

步骤六，依据步骤二到步骤四中计算的尺寸，绘制出初步的轴面流道，进而确定轴面流道形状；

步骤七，选择和计算进口边叶片安放角；

步骤八，对轴面流线分点并画流线方格网；

步骤九，确定叶片加厚图和叶片木模图；

步骤十，基于溶血剪切率指标的心脏泵叶轮水力优化；

步骤十一，基于步骤十的优化效果，进行叶轮才冲刷孔优化。

2.根据权利要求1所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤一中，泵的比转速计算公式为其中Q为流量，H为扬程，n为转速。

3.根据权利要求2所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤二中，先计算泵的

水力效率

容积效率

机械效率最终计算出

总效率η＝η_hη_mη_v。

4.根据权利要求3所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤三中，泵的轴功率计算公式为

原动机功率计算公式为p_g＝K_gp/η_t，其中K_g为安全系数，η_t为原动机效率。

5.根据权利要求4所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤四中，泵的进口直径为泵的出口直径D_d＝D_s，泵的进口速度泵的出口速度V_d＝V_s，其中，V_s为泵的进口流速。

6.根据权利要求5所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤六中，依据步骤二到步骤四中计算的尺寸，先绘制出初步的轴面流道，然后对其进行过水断面流道检查，根据过水断面流道检查的结果确定轴面流道形状。

7.根据权利要求1所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤十中，首先进行全流道水力模型建模，然后进行网格划分，再进行网格无关性验证，最后进行计算结果分析确定改进方案并初步优化。

8.根据权利要求7所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，采用UG进行建模，采用ANSYS软件下的ICEM进行网格划分。

9.根据权利要求1所述的心脏泵叶轮设计方法，其特征在于，步骤十一中，首先进行水力模型建模和网格划分，再进行结果分析。

10.一种叶轮，其特征在于，所述叶轮由如权利要求1-9任一项所述的心脏泵叶轮设计方法设计而出，包括轮基和叶片，在所述轮基上沿轴向开设有平衡孔。